9.2.2 Matplotlab库的常见操作（课件）-《程序设计基础（Python）》同步教学（电子工业出版社）

任务9.2 数据可视化库matplotlib的使用 解析中国夏奥之旅 【任务描述】 2022年冬奥会在北京的举行，这让小T有了回顾中国奥运之旅的想法。他收集了中国参加的历年夏季奥运会奖牌，并希望以图形化的界面呈现奖牌数据，从而去发现中国体育健儿在奥运会上成长、变强的历程。 9.2 数据可视化库matplotlib的使用——解析中国夏奥之旅 9.2 数据可视化库matplotlib的使用——解析中国夏奥之旅 图表Matplotlib库： 图表种类？ 怎么绘制？ 【任务分析】 用matplotlib库实现数据可视化，从中国体育健儿历年金牌获取数折线图、最近一届夏季奥运会各国金牌数量占比饼图、历年各类奖牌数柱状图来分析中国体育健儿的夏季奥运之旅，思路如下： （1）创建画布，在一块画布上显示这三种图表。 （2）根据数据画出折线图、饼图，柱状图。 （3）保存并显示图表。 9.2 数据可视化库matplotlib的使用——解析中国夏奥之旅 9.2.1 NumPy运算 9.2.2 Matplotlib常见操作 9.2.3 Matplotlib绘制常见图表 9.2.4 任务实现——解析中国夏奥之旅 9.2 数据可视化库matplotlib的使用——解析中国夏奥之旅 9.2.2 Matplotlab库的常见操作 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 Matplotlib库怎样安装？ 绘制流程如何？ 画布、子图怎样设置？ 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 Matplotlib是Python的一个扩展库，是一个Python 2D绘图库，可绘制直方图、折线图、饼图等图表。 pip install matplotlib Matplotlib中pyplot模块是一个命令风格函数的集合，运用matplotlib.pyplot创建图形时，可以实现图形中创建绘图区域中绘制线条、使用标签装饰绘图等功能。 import matplotlib.pyplot as plt 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 添加标题 添加X轴标题 修改X轴刻度与范围标题 添加Y轴标题 修改Y轴刻度与范围标题 是否创建子图 创建画布 是否绘 制完成 选定子图 绘 制 图 形 添 加 图 例 保 存 图 形 显 示 图 形   1创建画布和子图 2绘制图形内容 3保存和显示图形 是 是 否 否 1.创建画布 （1）num：可选参数，表示图形的编号或者名称，数字表示编号，字符串表示名称。如果不提供该参数，则会创建一个新窗口，窗口的编号会自增；如果提供该参数，该窗口的编号即为num值。 （2）figsize：可选参数，是一个元组（宽度，高度），用于设置画布的尺寸，以英寸为单位。 （3）dpi：可选参数，用于设置图形的分辨率。 （4）facecolor：可选参数，用于设置画板的背景颜色，其中颜色的设置是通过RGB，范围是'#000000'~'#FFFFFF'。 matplotlib.pyplot.figure(num=None, figsize=None, dpi=None, facecolor=None, ...) matplotlib.pyplot模块使用figure()函数创建空白画布，在画布中可以绘制图表内容、设定图表标签，其语法格式如下： 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 import matplotlib.pyplot as plt #设置背景色为#FFFF00的画布 plt.figure(figsize=(8,4),facecolor='#FFFF00') plt.show() 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 【例9-11】创建新画布。 2.创建多个子图 （1）nrows，ncols：表示一张图被分为nrows×ncols个区域。 （2）index：表示子图所处的位置，起始位置索引为1，即1<=index<=nrows×ncols。 （3）如果nrows、ncols、index三个参数的值都小于10，则可以简写subplot()函数里的参数，即subplot(323)，等同于subplot(3,2,3)。 matplotlib.pyplot.subplot(nrows, ncols, index) suplot(2,2,1) suplot(2,2,2) suplot(2,2,3) suplot(2,2,4) 画布分成2×2的矩阵区域 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 Figure对象允许被划分为多个绘图区域，称为子图，每个区域都拥有属于自己的坐标系统。在画布上创建多个绘图区域，使用subplot()函数实现，其基本语法格式如下： 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 import matplotlib.pyplot as plt plt.figure(num="画布",figsize=(8,4),facecolor='#FFFF00') plt.subplot(221) #添加2行2列中第一行第一个子图 plt.subplot(222) #添加2行2列中第一行第二个子图 plt.subplot(212) #添加2行2列中第二行一个子图 plt.show() 【例9-12】创建画布上的子图。 3.添加画布内容 函数名称 功能说明 plt.title('标题名称') 设置当前图表的标题 plt.xlabel('X轴名称') 设置当前图表X轴的标签名称 plt.ylabel('Y轴名称') 设置当前图表Y轴的标签名称 plt.xticks([刻标数组,刻度标签,rotation=旋转角度]) 指定X轴刻度的标签与取值，刻度默认是数值，但可以替换成标签形式（刻度标签是可选参数），旋转角度是指X轴刻度在水平方向上顺时针旋转的角度 plt.yticks([刻标数组,刻度标签,rotation=旋转角度]) 指定Y轴刻度的标签与取值，刻度默认是数值，但可以替换成标签形式（刻度标签是可选参数），旋转角度是指Y轴刻度在水平方向上顺时针旋转的角度 plt.xlim((X轴范围)) 设置或获取当前图表X轴范围 plt.ylim((Y轴范围)) 设置或获取当前图表Y轴范围 plt.legend([图例]) 在轴上设置一个图例 添加标题、坐标轴刻度、坐标轴名称等标签用以标注图表的信息，pyplot模块提供了为图形添加标签的函数，常用方法如下表： 一杂货店水果类、米面类商品的日销售量，需要以图表显示这些数据，图表上标明图表名称、x轴名称、x轴标签、y轴名称等内容？？ 水果类 粮食类 苹果 香蕉 车厘子 哈密瓜 大米 面粉 糯米粉 小米 销售量（斤） 25 12 35 20 30 22 40 5 图表标题 图例 Y轴刻度与标签 Y轴标题 X轴刻度和坐标 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 import matplotlib.pyplot as plt plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False plt.figure(num="画布",figsize=(6,3),facecolor='#FFFF00') plt.title("水果/米面销售统计图") #添加图表名称 plt.xlabel("水果/米面名称") # 设置x轴名称 plt.xticks([1,2,3,4],['苹果/大米','香蕉/面粉','车厘子/糯米粉','哈密瓜/小米'],rotation=5)#设置x轴标签 plt.ylabel("水果/米面销量(斤)") #设置y轴名称 plt.ylim((0,40)) #设置y轴刻度范围 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 【例9-13】添加画布内容。 plt.plot([1,2,3,4],[25,12,35,20]) #画出水果销量折线图 plt.plot([1,2,3,4],[30,22,40,5]) #画出米面销量折线图 plt.legend(['水果销量','米面销量']) #设置图例 plt.show() 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 【例9-13】添加画布内容。 需要注意的是，在使用Matplotlib绘图时，图表中需要显示中文字符的地方，无法显示正确的中文，而以方格子显示，主要原因是Matplotlib库的配置信息中没有中文字体的相关信息，可以在程序中添加如下代码来解决： plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 边学边练： 某同学本月花销如下：衣500元、食1300元、行120元 请帮他设置坐标轴中各项目。 4.保存和显示图表 plt.show() plt.savefig(fname) 9.2.2 Matplotlib库的常见操作 $$